量子位叠加态的防错纠错编码

提出用单个量子位的叠加态进行量子编码,采用分组纠错方法,设置纠错量子线路;用８个量子们编码时,建立同态量子位对模型,简化了量子编码。     

量子通信与量子计算

量子信息学是物理学目前研究的热门领域，它主要包括量子通信和量子计算，文章简要介绍了量子通信和量子计算的理论框架，包括量子纠缠、量子不可克隆定理、量子密钥分配、量子隐形传态、量子并行计算、Shor以及Grover的量子算法，并介绍该领域的研究进展。     

优化连续变量量子隐形传态的保真度

利用双模压缩真空态作为纠缠通道传送相干态的保真度已有结论，研究了明亮双模压缩态作为纠缠通道时连续变量的量子隐形传态，适当选取有关参数，可较大地提高量子隐形传态的保真度，并在特殊情况下实现相干态的保真度为1的不失真量子隐形传态。     

基于非最大纠缠态的受控量子安全直接通信协议

基于非最大纠缠两粒子态,提出一种多方控制的量子安全直接通信协议.通信过程利用decoy光子来检测窃听,保证信道安全.发送方直接将秘密消息编码在不同的两粒子态中,控制方对其中一粒子序列随机的执行一个幺正操作,接收方只有在得到所有控制方的同意之后,才能恢复出发送方的秘密消息.该协议中信道是非最大纠缠信道,不易受噪声的影响;由于两粒子态易制备,该协议现有技术可实现;所有粒子都用于传输秘密消息,量子比特效率较高.     

量子通信及其应用前景

量子通信是近几年发展起来的新兴学科,具有巨大的潜在应用价值和重大的科学意义。介绍了量子通信的主要组成部分;分析了量子通信的保密、大容量、远距离传输等特点;对量子通信的应用前景进行了一定的探讨。量子通信不仅在军事、国防等领域具有重要的作用,而且会极大地促进国民经济的发展。     

信息理论的新进展——量子信息论与量子神经计算

正如信息论是现有通信和信息处理的理论指导一样，基于量子力学原理的量子信息论将成为下一代通信模式－－量子通信的理论基础，量子计算与神经计算相结合的量子神经计算将成为未来信息处理的重要手段。从量子信息基础出发，讨论量子信息论和量子神经计算两个方面，前者涉及量子信源编码、量子纠错编码、量子信道容量计算以及量子信息加密等内容；后者涉及量子神经计算基本原理。并就量子信息理论与现有信息论、经典神经网络与量子神经网络之间的异同之处加以比较。     

多光子两能级系统量子信息保真度演化规律的研究

研究了初始处于纠缠态的双原子与相干光场的相互作用。并给出了有任意光子跃迁的J—C模型中量子信息保真度的表达式。还着重比较了单光子跃迁和双光子跃迁J—C模型中不同的失谐量和初始平均光子数对系统，原子和光场的量子信息保真度演化的影响。     

第六代光纤通信系统--量子光纤通信

光具有波粒二重性.现有的光通信系统只基于光信号的波动性.在量子光通信的分析基础上,提出了基于粒子性的第六代光通信系统--量子光纤通信系统,并提出了一种新的量子高速调制方式--利用光孤子调制量子态.     

一种安全的量子明文直接传送方案

介绍了一种安全的量子明文直接传送方案—乒乓协议,该协议通过对EPR纠缠对的局域操作能够进行确定性量子通信。     

基于纠缠反馈控制的量子卫星通信性能优化策略

量子卫星在自由空间的通信容易受到电离层、空间等离子体和冰晶粒子的干扰,这些因素会干扰量子卫星的正常通信.为了提高量子卫星链路的抗干扰能力,首先提出了基于量子纠缠反馈控制(quantum entanglement feedback control,QEFC)的优化策略.QEFC是通过对腔中泄露的光子进行测量,利用测量得到...     

一种高效量子密钥级联纠错算法的实现与分析

误码纠错是量子密钥分配后续数据处理过程的关键 环节。基于奇偶监督矩阵码检错原理与级联纠错原理,提出了一种高效的级联纠错协议,并对 协议的相关参数进行了理论优化分析。根据分析结果,利用仿真数 据分别对单次级联纠错的纠错效率和纠错能力进行实验研究,得到不同初始误码率条件下的 最优参数选 择依据。利用优化的参数,对级联纠错协议的最终密钥生成效率进行了数据仿真分析。结果 表明,当初始误码率 分别为3、6和10%时,最终的密钥实际生成效率分别达到了77.67、63.21和46.82%。与理论值进行比较显示,本文 协议的密钥生成效率接近理论效率的上限值。     

星地量子密钥分发中密钥纠错的编码模块

在星地量子密钥分发中,两个合法用户Alice和Bob通过星地链路窗口完成密钥分发.密钥分发后Alice和Bob拥有不一致的密钥序列X、Y,双方通过理想公共授权信道传送部分信息序列,得到一致的密钥序列,这一过程称为数据协调中的密钥纠错.在密钥纠错中,理想公共授权信道传输的信息序列是X经编码产生的校验序列,要求密钥序列的编码模块所占FPGA资源少,编码速度快.提出了一种基于FPGA和Turbo码的编码方案,其占用FPGA资源少,编码速度快,可根据需要选择编码码率.     

V型三能级原子与双模奇偶纠缠相干光场相互作用的量子态保真度

研究了V型三能级原子与双模奇偶纠缠相干光场相互作用系统的量子态保真度,运用数值计算的方法讨论了失谐量、双模光场的强度和原子分布角对量子信息保真度的影响.结果表明:原子的量子态保真度优于系统的或光场的量子态保真度,原子初始处于基态时,原子的保真度好于激发态或叠加态的情况;原子的保真度随着失谐量或双模光场强度的增大而增大;系统的和光场的保真度时间演化特性是相似的.失谐量、双模光场的强度和原子的分布角都对量子态保真度的时间演化曲线的频率有影响.     

高保真偏振EPR纠缠态的制备

通过优化参量下转换产生EPR(Einstein-Podolsky-Rosen)纠缠态的方案,采用符合计数和后选择方法,制备了高保真度的EPR偏振纠缠态.结果表明,EPR纠缠态的保真度达到近0.99,EPR纠缠对的量度达到3 500Hz,克服了纠缠态的保真度和量度不能同时提高的局限,为多光子纠缠态的制备和双光子量子通信提...     

Combining network coding and compressed sensing for error correction in wireless sensor networks

As the spatial and temporal correlations of sensor readings are common in wireless sensor networks, motivated by these features and the drawbacks of network coding (NC), we introduce compressed sensing (CS) into NC scheme and construct a cooperating coding mechanism, which performs over different data fields with a compatible transformation measure for the combination of NC and CS. This cooperating coding scheme can reduce the amount of redundant information transmission significantly, because the temporal and spatial correlations are explored fully. Meanwhile, the erasures and errors are considered simultaneously in relay transmission process; a NC decoding for error control is proposed to correct the erasures and errors. Although the decoding error of NC is existent, this error can be further reduced by the reconstruction process of CS; as a result, the relative recovery error is small enough in the sink. Finally, the reliability and performance analyses confirm that the proposed cooperating coding scheme obtains considerable compression gain as compared with conventional coding scheme of NC and transmits information reliably with high recovery precision. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

量子照射雷达技术的基本原理与研究进展

通过将传统雷达探测技术与现代量子信息处理技术有机结合,量子雷达在弱反射率目标探测上能够提供经典探测手段无法比拟的优势.作为非常具有潜力的量子雷达类型之一,量子照射雷达以纠缠光子为探测手段,依靠对量子关联特性的测量能够完成目标有无的判断.首先对量子雷达的概念和分类进行了简单介绍;然后对双光子纠缠态量子照射雷达和高斯态量子照射雷达的工作机理与关键技术进行了分析与讨论,并将两种方式的量子照射雷达与经典探测手段进行了性能对比,结果显示量子照射雷达在信噪比、准确性、抗噪性以及隐身性等方面都具有明显的优势;最后指出了量子照射雷达目前存在的问题和未来发展的方向.     

基于纠错算术码的信源信道自适应联合编解码系统

对信源信道自适应联合编码方法进行了研究,提出了一种新的基于纠错算术码的联合信源信道编解码系统。该系统在编码端利用算术码内嵌禁用符号实现信源信道一体式编码,即利用马尔科夫信源模型和根据信道状态信息自适应地调整禁用符号概率大小从而调整编码码率来实现信道自适应;在解码端,推导出了基于MAP的解码测度数学公式并基于此测度公式提出了一种改进的堆栈序列估计算法。与传统的信道自适应编码算法不同,该自适应编码算法只需调整一个参数:禁用符号,且理论上可获得连续可变的编码码率。实验结果表明,与经典的Grangetto联合编码系统以及分离编码系统相比,所提出的编码系统具有明显改善的性能增益。     

一种新的量子无线通信的层次结构和信道编码

量子无线通信具有信息量大、传输瞬时性和安全性良好等优点。文章在研究量子自由空间传播特性的基础上,总结了量子无线收发信机纠缠态的分发机制,并提出了适用于无线广域网的量子无线层次网络结构。针对如何进行信道编码,使其性能接近系统容限,以及如何将量子信道编码转换为经典编码的问题,提出采用三量子比特的信道编码,并给出一种非规则的编解码方法,用EXIT图分析了其性能,结果表明该体系结构适合未来的量子无线通信应用。     

视觉测量中可纠错编码点的算法研究

在视觉测量中,经常发生椭圆中心点检测错误从而影响图像的匹配问题,甚至导致三维重建任务的失败。针对该问题,设计了1种可纠错的编码点,将信息论中的信道可纠错编码方法用于编码点的设计,基于汉明线性分组码将编码分为信息元和校验元,设计了生成矩阵和校验矩阵,同时在检测出错误时利用伴随矩阵进行纠错,最后进行译码用于三维匹配。实验表明对于只发生1个位置错误的编码可以自动的进行纠错,验证了算法的可行性。     

利用一个两粒子纠缠态实现三粒子GHZ纠缠态的隐形传态

提出利用一个两粒子纠缠态传送N粒子GHZ纠缠态的方案,首先考察三粒子GHZ纠缠态在量子信道是最大纠缠态时情形,然后进一步考察量子信道是非最大纠缠态的情形,发现通过对某些粒子执行H操作和von Neumann测量,并引进两个辅助比特,在非最大纠缠态时还需构造一个幺正变换矩阵,可实现三粒子GHZ纠缠态的隐形传态,最后推广至N粒子,该方案相比其它方案最大的优点是节约了量子信道纠缠资源。